기획연재

줄기세포가 바꾸는 세상

작성자
배 정현
작성일
2022-09-14 00:28
조회
21

줄기세포의 개념도

 

지난 1월부터 아마존과 블루오리진의 창업자인 제프 베이조스는 러시아계 억만장자 유리 밀러와 함께 스타트업 회사인 알토스랩스에 30억 달러를 투자해 이목을 끌었다. 알토스랩스는 줄기세포를 활용한 역노화 연구를 진행하고 있다. 또한, 구글의 모기업 알파벳은 2013년 노화 원인과 수명연장을 연구하는 기업 ‘칼리코’를 설립한 뒤 제약사 애브비와 연계하여 노화 방지 치료제를 개발 중이다.

 

이처럼 줄기세포는 연구, 개발되며 인류발전에 도움을 주고 있다. 이번 기사에서는 줄기세포가 바꿔나가는 세상에 대해서 알아보고자 한다.

 


칼리코(Calico)의 인간 수명 500년 프로젝트

 

먼저 노화 방지와 줄기세포 간의 연관성에 대해 알아보자. 줄기세포를 이용한 노화방지 연구는 우리의 몸은 세포로 구성되어 있으므로 노화된 세포를 젊고 건강한 세포 때로 되돌릴 수 있다면 이론적으로 신체의 전체적인 회춘도 가능하다는 주장을 바탕으로 한다.

 

이러한 이론이 마냥 허황한 것이 아니라는 것은 영국 케임브리지대 생명과학연구소에서 진행한 실험 결과를 통해 알 수 있다. 실험에서는 53세의 실험자의 성체 피부세포에 성체 세포를 원시세포로 돌려놓을 수 있는 야마나카 인자들을 주입하여 30년이 젊어진 23세의 피부 세포로 되돌리는 데 성공했다. 원래 이론대로라면 야마니카 인자를 50일간 주입해야 하는데, 연구진은 50일에서 38일을 뺀 12일 만에 주입에 성공하여 피부의 회춘을 시킨 셈이었다. 이어서 연구진은 30년 되돌린 피부세포가 실제 정상적인 피부로서 기능하는지 여부를 확인하였다. 실험의 피부세포는 콜라겐 생성 등 본래의 역할을 모두 수행할 수 있는 것으로 확인하였으며, 세포의 노화 시계를 확인해본 결과 실제 30년의 세월이 되돌려진 것을 밝혀냈다.

하지만 역노화 기술이 장점만 지니고 있는 것은 아니다. 배아줄기세포처럼 모든 세포로 분화할 수 있는 능력인 ‘전분화능’을 가지고 단시간에 빠르게 많이 세포가 증식할 수가 있는데, 이 속도를 조절하지 못하면 암이 생길 수도 있다. 현재 개발팀이 집중적으로 연구하고 있는 부분 또한 암과 관련되어 있다.

 

이 때문에 역 노화의 관점에서 조금 방향을 틀어 영원히 살지는 않지만, 영원한 젊음을 가진 동물들을 모티브로 한 연구도 진행되고 있다. 이러한 동물들은 비슷한 다른 동물보다 훨씬 수명이 길면서도 노화의 흔적이 없다는 것이 공통점이며, 죽기 직전까지 건강하게 장수할 수 있다는 특징이 있다. 이는 구글의 공동 창업자 세르게이 브린과 래리 페이지가 칼리코를 설립하면서 발표한 내용인데, 그들이 주목한 것은 아프리카 땅속에 사는 길이 8cm가량의 작은 동물인 벌거숭이두더지쥐다.

 


벌거숭이두더지쥐

 

벌거숭이두더지쥐는 평균수명이 4년인 실험용 쥐들과 몸집이 비슷하지만, 실험용 쥐보다 8배가량이나 더 오래 산다. 연구진이 밝힌 바로는 벌거숭이두더지쥐는 수명이 다할 때까지 일반적인 노화가 진행되지 않으며, 이들이 사망하는 것은 피부세포의 노화가 아닌 감염이나 질병, 외부 사고 등 외부 요인으로 죽는다는 것이다. 다시 말해 두더지쥐가 살기 위한 이상적인 환경이 조성된다는 가정하에 평균수명보다 더 많은 일생을 살 수 있다는 말이다. 이러한 이유는 단백질 DNA에서 찾아볼 수가 있는데, 벌거숭이두더지쥐는 손상된 DNA를 빠르게 회복할 수 있도록 도와주는 ‘샤페론 단백질’이 다른 동물들에 비해 매우 높았다. 또한, 항암 능력이 있고, 낮은 산소 농도에서도 생존할 수 있다는 것이 두더지쥐의 긴 수명의 요인이다.

 


복제 젖소 영롱이

 

우리나라의 경우도 줄기세포의 붐이 일었던 시기가 있었다. 현재는 서울대학교 수의학 교수에서 제명되어 한때 논문에 대한 의혹이 제기되면서 큰 파문을 일으켰던 황우석 박사이다. 1999년 2월 황우석 박사와 그의 연구팀은 다 자란 젖소의 체세포 핵을 이식해 수태시킨 복제 암송아지 ‘영롱이’를 탄생시켰고, 우리나라는 체세포 복제에 성공한 세계 5번째 나라가 되었다. 이후 3월에는 다 성장한 한우의 귀 부분에서 채취한 체세포로 복제 수정란을 만들어 대리모 소의 자궁에 이식에 성공하면서 복제 암송아지 ‘진이’를 탄생시키기도 하였다. 또한, 2000년 8월에는 한국인 남성의 체세포를 이용해 복제실험을 통해 배양하는 데 성공하여 세게 15개국에 국제특허로 출원하기도 하였다. 더하여 세계 최초 사람의 난자와 체세포만으로 배아줄기세포를 만드는 데 성공했으며 이를 통해 만들어진 줄기세포는 당뇨병, 파킨슨병, 관절염과 같은 질환을 앓고 있는 환자의 손상된 조직이나 기관에 이식하면 면역거부 반응의 우려가 없이 정상적인 세포로 자라는 것이 가능하여 대중들로부터 당시에 큰 반응을 일으키기도 하였다.

 

이처럼 줄기세포는 인류발전에 이바지하는 뚜렷한 성과를 거둔 것도 있지만, 생명윤리나 종교적 충돌이 일어나면서 실패한 사례도 많다. 그 때문에 줄기세포의 연구 자체를 양날의 검이라고 보는 시각도 있다. 앞서 소개한 피부 재생 줄기세포는 늙지 않고 회춘하여 정상적인 피부를 가지게 된다는 장점이 있지만, 성장 속도를 조절하지 못한다면 그것이 암을 발생시킬 수 있다는 분명한 단점도 존재한다. 이처럼 생명과 직접 연관되어 인류에 커다란 영향을 끼칠 수 있는 줄기세포는 많은 주의와 수많은 실험을 거친 뒤 대중에게 선보여져야 할 것이다.

 

 

 



 

 

 

 

 

 

 

이미지 출처

https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5945595&cid=43667&categoryId=43667

https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5669593&cid=63057&categoryId=63057

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